Tubo sem costura de liga de cobre ASTM B111 para condensadores e resfriadores de ar

Escopo do tubo sem costura de liga de cobre ASTM B111

A ASTM B111 abrange tubos sem costura de cobre e ligas-de cobre usados ​​em condensadores, trocadores de calor, resfriadores de ar, radiadores e outros serviços gerais de engenharia, e a ASME SB111 adota os mesmos requisitos para equipamentos de pressão. A especificação é um documento de pedido completo: ela fixa a designação da liga, a têmpera, a composição química, a resistência mínima à tração e ao escoamento, o comportamento de expansão do tubo, as tolerâncias dimensionais no diâmetro externo, espessura e comprimento da parede e os métodos de teste usados ​​para aceitação.

Como uma especificação abrange toda uma família de ligas, os projetistas de condensadores e resfriadores de ar podem selecionar o tipo de tubo que corresponda ao meio de resfriamento, mantendo a mesma geometria da placa do tubo, prática de expansão e regime de inspeção. As ligas mais comuns encomendadas para condensadores e radiadores são latão almirantado C44300, latão alumínio C68700, cobre níquel C70600 90/10 e cobre níquel C71500 70/30.

Designações de ligas cobertas pela especificação

Requisitos Químicos para as Principais Ligas do Condensador

O cobre mais os elementos nomeados devem atingir um mínimo de 99,6% para o C44300 e um mínimo de 99,5% para o C68700, o que mantém o nível do elemento residual baixo o suficiente para um serviço confiável do condensador. Para C70600 e C71500 o cobre é o restante, e as adições controladas de ferro e manganês são o que dão à família cobre-níquel sua resistência ao ataque de impacto e à corrosão sob tensão em água do mar aerada.

Requisitos de tração e rendimento por têmpera

Os mínimos mecânicos na ASTM B111 são publicados em ksi e dependem da liga e da têmpera. O tubo recozido (O61) é a condição normal de alimentação para condensadores e refrigeradores de ar porque se expande na placa do tubo sem rachar.

As têmperas-leves são usadas quando é necessária rigidez adicional para resistir à vibração em resfriadores de ar de alto fluxo e núcleos de radiadores. Para tubo C71500 com espessura de parede de até 0,048 pol., a têmpera HR50 estirada e aliviada de tensão-é especificada com resistência mínima de 72 ksi e rendimento mínimo de 50 ksi com alongamento mínimo de 12%, aumentando para 15% de alongamento mínimo para paredes mais pesadas.

Expansão, Fabricação e Tolerâncias

Requisito de expansão na têmpera recozida: 30% do diâmetro externo original para C70600, C71000, C71500, C71640 e C72200, e 20% para C44300, C68700, C60800 e C23000, verificado pelo teste de expansão do pino.

Tubo H55{0}estrado leve: expansão de 20% para C10200, C12000, C12200, C14200, C70400, C70600 e C72200.

Os requisitos de profundidade do entalhe são graduados pela espessura da parede e diâmetro externo, portanto, tubos mais grossos ou maiores devem passar por um entalhe mais profundo antes da aceitação.

As tolerâncias de diâmetro aumentam à medida que o diâmetro externo diminui, variando de mais ou menos 0,003 pol. para tubo até 0,500 pol. de diâmetro externo.

A tolerância da espessura da parede é uma função do diâmetro externo e da parede, e a tolerância do comprimento é cotada como uma tolerância total-mais com base no comprimento especificado.

Métodos de inspeção e teste

Análise química para os métodos de teste referenciados de cobre e ligas de cobre, com tamanho de grão determinado de acordo com o padrão de tamanho de grão.

Teste de expansão por pino para tubo recozido e{0}}trefilado leve, além do teste de nitrato mercuroso para avaliação de tensão residual.

Teste de tensão para resistência à tração, resistência ao escoamento e alongamento.

Exame não-destrutivo do tubo acabado, aplicado ao corpo do tubo para confirmar a solidez da parede.

Perguntas frequentes

P: O que a ASTM B111 cobre?
A ASTM B111 especifica tubos condensadores sem costura de cobre e liga-de cobre, tubos trocadores de calor e estoque de ponteiras, incluindo composições, têmperas, mínimos mecânicos, requisitos de expansão, tolerâncias e testes de aceitação.

P: ASME SB111 é igual a ASTM B111?
Sim. ASME SB111 adota os requisitos ASTM B111 para serviço de equipamentos de pressão, portanto, um tubo certificado para qualquer um dos documentos descreve o mesmo produto com os mesmos mínimos químicos e mecânicos.

P: Qual liga deve ser usada para condensadores de água do mar?
As ligas de cobre-níquel são a escolha usual para água do mar, com C70600 para velocidades moderadas e C71500 onde são esperadas velocidades mais altas e condições mais agressivas; O latão alumínio C68700 também é amplamente utilizado em condensadores de água do mar.

P: Por que o tubo é fornecido na têmpera recozida?
O tubo recozido se expande na placa do tubo sem rachar e atende ao requisito de expansão de 20% ou 30%, razão pela qual O61 é a condição normal de fornecimento para condensadores, resfriadores de ar e radiadores.

P: Qual é a resistência à tração do tubo C70600 de acordo com ASTM B111?
O C70600 recozido tem uma resistência à tração mínima de 40 ksi e um limite de escoamento mínimo de 15 ksi, enquanto a têmpera H55 trefilada leve atinge 45 ksi de resistência à tração mínima e 35 ksi de rendimento mínimo.

P: Como as tolerâncias dimensionais são controladas?
O diâmetro externo, a espessura da parede e as tolerâncias de comprimento são tabulados na especificação por faixa de tamanho, com limites mais rígidos para tubos de diâmetro pequeno e uma tolerância total-no comprimento com base no comprimento solicitado.